23. Molekulární a buněčná biologie

23. MOLEKULÁRNÍ A BUNĚČNÁ BIOLOGIE

STAVBA PROTEINŮ

• Makromolekulární (vysokomolekulární) látky složené z AMK (spojené peptidickou vazbou)

• Z více než 100 AMK

• Pořadí AMK specifické pro každý protein

• 21 proteinogenních AMK (8 esenciálních – valin, leucin, izoleucin, threonin, lysin, methionin, fenylalanin, tryptofan) → podle pořadí vznikají různé bílkoviny s různou fcí

Funkce bílkovin

1. Stavební – kolagen, elastin, keratin, fibroin

2. Katalytická – enzymy

3. Regulační – hormony

4. Obranná – protilátky (imunoglobuliny)

5. Transportní a skladovací – hemoglobin, myoglobin, albuminy (přenos živin), transferin (transport Fe), ferrin (skladování Fe)

6. Pohybová – aktin, myozin

7. Zásobní – rostliny

Dělení bílkovin

1. Jednoduché

• Fibrilární – vláknité – keratin, elastin, fibroin

• Globulární – klubkovité – globulin, albumin

1. Složené

• Lipoproteiny (lipid + bílkovina)

• Fosfoproteiny (zbytek H3PO4 + bílkovina) - kasein

• Glykoproteiny (sacharid + bílkovina) – imunoglobuliny

• Metaloproteiny (kov + bílkovina) – chlorofyl, hemoglobin

• Nukleoproteiny (NK + bílkovina) – viry

STAVBA NUKLEOVÝCH KYSELIN

• Makromolekulární látky složené z nukleotidů

• V bb i nebb strukturách

• Objeveny – 1868

• Izolovány – konec 19. stol.

• Struktura objasněna – 1953 – J. D. Watson + F. Crick → 1962 NC

• DNA = deoxyribonukleová kyselina

• Dvouřetězcová pravotočivá šroubovice

• 2 antiparalelní (opačné) polydeoxyribonukleové řetězce

• Označení řetězců: 3‘ – 5‘; 5‘ – 3‘

• Řetězce spojené vodíkovými můstky

• RNA = ribonukleová kyselina

• Jednořetězcová

• Řetězce tvořeny ribonukleotidy

• Druhy:

1. Ribozomální RNA = rRNA – proteosyntéza (výroba bílkovin)

2. Mediátorová (informační) RNA = mRNA – návod pro výrobu bílkovin

3. Transferová (přenašečová) RNA = tRNA – přenos AMK na ribozom; pro každou AMK jiný druh tRNA (21)

DOGMA MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE = přenos genetické info je možný pouze z NK do NK, nebo z NK do proteinu

• Genetická informace obsažena:

• Prokaryota – nukleoid, plazmid

• Eukaryota – jádro (chromozomy), semiautonomní organely (mitochondrie, plastidy)

• Nebuněčné organismy – viry (uvnitř)

NUKLEOTID = základní stavební jednotka NK → cukr + báze + zbytek H3PO4

• Pořadí nukleotidů – základ genetické info → prezentuje se formou genů (1 úsek šroubovice DNA)

1. Sacharid – pentóza (furanóza)

DNA RNA Fosfát H3PO4 H3PO4 Cukr 2-deoxy-D-ribóza D-ribóza Báze Adenin – A Adenin – A Cytosin – C Cytosin – C Guanin – G Guanin – G Thymin – T Uracil – U

• DNA: 2-deoxy-D-ribóza

• RNA: D-ribóza

• Sacharid + fosfát → fosfodiesterová vazba

• Sacharid + dusíkatá báze → glykosidická vazba

1. Dusíkatá báze (heterocykly) – váže se na cukr

• Pyrimidinová – cytosin, uracil, thymin

• Purinová – adenin, guanin

1. Zbytek H3PO4 – váže nukleotidy

Komplementarita bází – spojení vláken DNA a RNA pomocí vodíkových můstků